沧州渤海新区盐渍土改良及植被修复研究

2021-08-01钟为胜

甘肃科技 2021年11期

钟为胜，肖贺

（中电建路桥集团有限公司，北京 100000）

近年来，市场上的绿化基本能够满足景观功能的需要，但很少从生态学的角度来考虑生态保护和生态修复。一方面，片面追求绿化的“覆盖率”，对植物习性缺乏足够的了解，生物多样性考虑不足，乡土植物运用较少，植物群落的稳定性和抗逆性差，植被恢复完成1～2 年后出现大规模衰退现象；另一方面，生搬硬套园林式的设计手法，大量使用不合理的植物，背离生态建设“生态适应性、道路安全性、免人工养护”的目标。针对植物使用的合理性，本文以黄骅市苍南河岸强盐渍土为对象,进行了盐渍土植被修复技术构建研究，为渤海湾泥质海岸强盐渍土改良植被修复的适用性技术提供了技术参考。

1 植物种类筛选

为了保证快速见绿、改良盐渍土的同时实现，物种选择应遵守灌木为主乔灌草结合、乡土种为主种类繁多的原则进行。物种选择的关注点还有植物的耐盐、抗旱抗寒能力。复合配方种子在坡面表现效果可满足长于周围原生植被的生长周期，结合景观建植还可实现四季常绿的景观效果。

在渤海湾植物名录的基础上，根据实验筛选结果及工程经验，选取植物（见表1），并对乔木、灌木品种进行种子预处理方式研究，以期达到80%以上的发芽率及成活率，保证种子出苗整齐、健康。

表1 绿色防护植物群落物种筛选结果

对于乔木种子的处理采用以下方法：

1）为了防止种子染病腐败、幼苗病害，先采用3%的双氧水进行浸种24h；

2）将消毒后的种子冲洗干净后，按照《林木种子检验规程GB2772-1999》对植物种子进行浸种处理；

3）将处理好的种子播种并置于室温下，每日观察并记录发芽数。如图1-4 所示。

图1 种子发芽试验

图2 乔木种子发芽试验（从上至下依次为国槐、杜梨）

图3 灌木种子发芽试验

图4 草本种子发芽试验

2 智能监测与管养系统建植技术研究

结合室内发芽率试验结果，将处理好的种子与喷薄材料混合，利用水力喷播机进行建植。对于落叶乔木国槐和杜梨采用人工景观种植和机械建植的方式进行构建。

3 智能监测与管养系统

三分栽种、七分管养，初期及时到位的养护管理，才能保证植被长久护坡。绿化初期土壤蓄水保水能力差，植物生长初期对水分的要求较为严格，若不能保证水分，植被会很快枯死，因此需要实时掌握坡面土壤含水状况。

智能监测与管养系统通过高精度监测探头对土壤含水率和含盐量进行监测，实时自动采集边坡土壤含水率以及含盐量监测数据，掌握土壤的相对含水率以及含盐量情况，结合北斗高精度定位技术、物联网技术等，搭建大数据平台，对实时数据进行科学分析，如有土壤含盐量超过预警值，则向相关人员发出通知，采取适当的措施以减低含盐量；如土壤含水率已经达到预警值，可以通知相关人员进行灌溉补水。通过智能监测可为生态修复提供科学数据，借助监测数据进行预测并做出下一步决定，实现提高渤海湾泥质海岸盐碱土改良及生态修复的可能性。

3.1 系统组成

智能监测与管养系统由气象站、电磁阀、传感器、智能喷头、无线采集控制器和控制系统组成。

利用传感器、气象站及无线采集控制器采集空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、土壤含盐量、风向、风速、雨量、气压等气象数据，利用盐度传感器采集土壤含盐量，系统实时监测土壤墒情、含盐量及各种气象数据，出现异常情况自动报警；自动保存各类数据，将多种历史数据进行统计对比，分析预测未来土壤墒情、含盐量和气象变化；管理者可在控制系统内设置土壤湿度或土壤含盐量阈值，根据传感器和气象站提供的各类数据，系统地将数据进行分析对比，到达阈值时系统自动开启电磁阀，超出阈值即关闭电磁阀，可实现智能灌溉（例如：设置土壤湿度为40～60%，当传感器或气象站监测数据显示土壤湿度低于40%时，系统自动开启电磁阀，开始喷灌，当土壤温度到达60%时系统自动关闭电磁阀）；使用者还可以通过无线采集控制器接收和发送信息，无需人员到场，即可利用手机APP 远程控制电磁阀开关，实现智能喷灌。

3.2 数据采集与传输

分布式在线监测系统连接如图5 所示。

图5 分布式在线监测系统连接示意图

土壤含水率传感器和拉绳位移计配置专用的采集终端，采集终端采用LoRa 组网传输数据，设备将采集的土壤湿度数据和土壤含盐量定时定点发送给网关，网关将数据传输到云服务器平台，用户可以通过联网设备（如手机、IPAD 和笔记本电脑等）直接查看监测数据。采集设备采用高容量电池，在设定的采集上报机制下，电池至少可以工作两年。采集终端和网关的数据采用无线LoRa 传输，无线布线。